Diseñar y construir un equipo de tratamiento de agua para el proceso de coagulación-floculación-sedimentación a nivel piloto

1. INTRODUCIÓN

1. OBJETIVOS

1. Objetivo general

• Diseñar y construir un equipo de tratamiento de agua para el proceso de coagulación-floculación-sedimentación a nivel piloto.

1. Objetivos específicos

• Diseñar y construir un sistema de Mariotte que permita un caudal constante.
• Determinar el caudal de ingreso de la muestra del agua a la cámara del coagulador.
• Determinar el pH de la muestra del agua, para definir el rango correcto de funcionamiento del coagulante.
• Determinar la concentración de coagulante por cada mililitro de agua.
• Realizar un Test de jarras, y determinar la mejor concentración de la solución de coagulante para la muestra de agua.
• Determinar los parámetros de diseño, de un mezclador mecánico, de paletas, para el proceso de coagulación.
• Determinar los parámetros de diseño, de un mezclador mecánico, de paletas múltiples, para el proceso de floculación.
• Determinar el caudal óptimo de dosificación de coagulante, para la desestabilización de las partículas coloidales, de la muestra de agua.
• Determinar la variación de altura con respecto al tiempo y la velocidad con que sedimentan las partículas en la cámara de sedimentación.
• Verificar la eficacia del diseño y construcción de los mezcladores hidráulicos para el proceso de coagulación-floculación.

1. REVISIÓN LITERARIA
2. MATERIALES Y METODOS

1. Ubicación

1. Ubicación política
2. Ubicación geográfica
3. Aspectos ambientales

1. Materiales y Equipos

1. Equipos
2. Materiales

1. Metodología

1. Diseño y construcción de un sistema de Mariotte que permita un caudal constante.

El tubo de sistema de mariotte nos permite mantener un gasto constante, lo cual es muy importante, cuando se desea un caudal conocido, para ello se debe tener encuentra los siguientes parámetros.

El diseño del equipo viene a estar dado por el volumen y del caudal que se desea obtener, para lo cual se dispone de la siguiente figura.

[pic 1]

De lo cual, por el principio de Bernoulli, se cumple lo siguiente:

PA= presión en el punto A.

PB=presión en el punto B

PC=presión en el punto C

Patm=presión atmosférica

p=densidad de la muestra de agua

H=altura desde el punto A a B

H=altura desde el punto B a C.

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

De lo cual se mantiene siempre una velocidad constante de salida por el punto C, lográndose así regular la velocidad a lo que se desee, siempre cuando el nivel de agua no pase el nivel inferior del tubo, este sistema es conocido cono el tubo de Mariotte.

Luego de conocida la velocidad que se quiere obtener pasar al armado del equipo según el diseño y volumen que se elija.

Donde:

V=Volumen

D=diámetro del balde

L=largo del balde

[pic 11]

1. Cálculo del caudal de ingreso de la muestra del agua a la cámara del coagulador.

Para calcular el caudal de ingreso a la cámara del coagulador bastara con los siguientes pasos.

Donde:

Q= caudal(m^3/s)

V=volumen(m^3)

t=tiempo(s)

Por lo que se deberá medir el volumen en cada intervalo de tiempo, así obteniendo el caudal, según la siguiente ecuación:

[pic 12]

Además también se podrá calcular según la ecuación de la continuidad:

Donde:

A=sección transversal del tubo en C

[pic 13]

[pic 14]

1. Determinación el pH de la muestra del agua, para definir el rango correcto de funcionamiento del coagulante.

Para identificar el pH de la muestra de agua, primeramente, se sumergió la tira de papel de prueba de pH universal en esta; seguido de ello, se dejó en reposo por un lapso de 10 a 15 segundos hasta que la tira de papel de prueba de pH universal varíe en su coloración; procedente a ello, se retiró la tira de papel de prueba de pH universal y, por último, se realizó la comparación de la tira de papel de prueba de pH universal con la escala de colores.

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